水利工程建筑物结构设计与处理方式研究

2020-01-19郑飘南京市水利规划设计院股份有限公司合肥分院

环球市场 2020年27期

郑飘南京市水利规划设计院股份有限公司合肥分院

随着我国水利工程建筑行业的快速发展，其中结构设计也受到了愈发广泛的关注。然而在实际的建设过程中，往往更突出其功能性，进而忽视了对安全因素的把控。另外，要想进一步提升水利工程的整体质量，还应有效加强设计人员的综合素质，只有进一步优化结构设计才能够促进水利工程发挥更大的作用。

一、完善水利工程建筑物结构设计的重要性

水利工程建筑物结构设计是一项十分重要的工作，因此应不断提升结构设计方案的准确性，进而有效提升建筑施工的总体质量。通常情况下，水利工程造价、安全性以及使用寿命都是由建筑结构设计决定，因此相关设计人员与管理人员应不断完善设计方案，从而达到提升工作质量与水利工程可靠性的最终目的。

二、水利工程建筑物的结构设计要点

（一）整体设计

在其设计工作中包含了总平面设计、建筑平面设计以及材料设计等多方面内容，其中总平面设计就是针对建筑物与配套设施所展开的设计，通常会包括水闸、水坝以及绿化设计等配套设施。在传统的设计理念下，很多工作人员缺乏对配套建筑以及环境设计的重视，进而严重影响了水利工程建筑与周边建筑的协调性以及其自身的美观性。面对这样的问题，应有效提升总平面设计的质量，进而显著提升整体规划的合理性与协调性，并在保证水利工程建筑物功能的基础上提升其身体体验。另外，在进行建筑物结构设计时，应遵循专业要求展开平面布置，使其与总布置图方向保持一致；而建筑物外观也要与周边环境条件相符合，有效促进水利工程建筑物与环境的映衬与融合[1]。

（二）混凝土设计

在水利工程建筑混凝土结构中，如果发生损坏变形的问题就会导致建筑物的稳定性与安全性受到影响，因此加强结构极限设计工作具有十分关键的作用，进而通过优质的结构极限设计使得建筑物相关的破坏问题得到妥善解决。在开展结构极限设计工作中，设计人员需要结合极限承载力的相关数据限制最大拉应力，再通过此时的极限状态对混凝土不连续点展开有效地控制与测定，进而使其在规定的应力限值要求范围内。另外，混凝土结构裂缝控制工作也十分必要，水利工程的环境条件、钢筋种类以及荷载性质等要素都需要被考虑在内，进而有效在控制裂缝宽度的基础上提升水利工程建筑物混凝土结构的安全性。

（三）水闸设计

水闸设计不仅会影响到水利工程的排水止水效率，也会在一定程度上影响建筑物的使用寿命，因此设计人员应不断提升对消力池排水孔、止水伸缩缝的设计优化。消力池底板排水是十分常见的一种排水方式，为避免因水压过大而受到损坏，可以借助降低渗透压力的方法提升排水成效；翼墙排水孔主要负责水利工程渗水的排出，因此在设计过程中应合理增加渗径；而在止水伸缩缝的设计过程中，应选择与水利工程建设要求相符的止水片材料，同时保证止水片的清洁，从而最大限度地避免混凝土结合不牢固而引发的渗漏问题。

三、优化水利工程建筑物结构设计的处理方式

（一）加强硬件设施以及基础材料的重视

设计人员在开展水利工程结果设计的过程中应事先对现场进行全方位的考察，进而有效提升相关数据的准确性，并将其反映在设计图稿上。在对设计图稿审核的过程中，应对施工中会出现的问题加以预测，并提出有效的规避方案。同时，设计人员应最大限度地提升图纸的准确性，进而为提升水利建筑物结构设计质量提供保障[2]。另外，现阶段很多施工单位缺乏对硬件设施的重视，因此在水利建设结构设计中经常会出现基本硬件设施缺失的情况，这也对水利工程整体的建设质量产生影响。所以，每个施工单位就应加强专业硬件设施的配备，为后续施工提供便利条件。

（二）确立结构等级划分标准

结构设计的等级划分对最终实际的设计效果会产生直接的影响，因此应格外注重其合理性与可行，进而保证最终的设计成果达到实现预想的成效。水利工程结构等级划分应遵循相关规定进而避免不必要的资源浪费；同时设计人员在准备项目资料的过程中应将气候、环境、水文、土质等多种要素考虑其中，进而有效提升方案的设计效果。完善结构设计划分标准可以进一步在保提升工程质量的同时降低施工成本，从而最大限度地实现工程项目的价值。

（三）完善结构尺寸参数

项目结构尺寸参数的合理性对于水利工程来说有着十分重要的作用，例如在开展混凝土结构设计的过程中，因为水利工程项目建筑物主要结构部分都在水下，进而应对混凝土配筋量和配筋率进行合理安排，以提升其结构强度。例如强度等级为500MPa时，最小配筋百分率为0.50；400MPa时，最小配筋百分率则为0.55。同时，还要对钢筋的内外温差进行控制，避免出现温度裂缝而降低建筑物的结构质量。

（四）进一步提升配筋设计

由于水利工程建筑物的特殊性，不能只是按照极限理论相关内容完成施工，而是要在开展结构设计的过程中，对建筑建造类别、产出效益以及规模效益进行综合考虑。同时，项目结构配筋设计应遵循客观规律，而非杆系建筑物体系因其脆弱特性无法通过极限测试操作为配筋设计提供理论依据。因此，要进一步加强对综合项目的数据考量，从而不断提升计算数据的合理性，使得工程施工更符合水利工程建设的要求与规定，帮助工程项目可以更好地发挥其有效价值。